Termometerns historia

Lord Kelvin uppfann Kelvin-skalan 1848 som användes på termometrar. Kelvin-skalan mäter de yttersta ytterligheterna i varmt och kallt. Kelvin utvecklade idén om absolut temperatur, det som kallas "andra lagen för termodynamik" och utvecklade den dynamiska teorin om värme.

På 1800-talet forskade forskare vad som var den lägsta temperaturen som möjligt. Kelvin-skalan använder samma enheter som Celcius-skalan, men den börjar på ABSOLUTE NUL, temperaturen vid vilken allt inklusive luft fryser fast. Absolut noll är O K, vilket är - 273 ° C grader Celsius.

Lord Kelvin - Biografi

Sir William Thomson, Baron Kelvin från Largs, Lord Kelvin från Skottland (1824 - 1907) studerade vid Cambridge University, var en mästare roddare och blev senare professor i naturfilosofi vid University of Glasgow. Bland hans andra framgångar var upptäckten av gaser från Joule-Thomson från 1852 och hans arbete med den första transatlantiska telegrafkabeln (för vilken han blev riddare), och hans uppfinnande av spegelgalvanometern som användes vid kabelsignalering, sifoninspelaren , den mekaniska tidvattenprognosen, en förbättrad skeppskompass.

Utdrag ur: Philosophical Magazine oktober 1848 Cambridge University Press, 1882

... Den karakteristiska egenskapen för den skala som jag nu föreslår är att alla grader har samma värde; det vill säga att en värmeenhet som faller ned från en kropp A vid temperaturen T ° i denna skala, till en kropp B vid temperaturen (T-1) °, skulle ge ut samma mekaniska effekt, oavsett antalet T. Detta kan med rätta betecknas som en absolut skala eftersom dess kännetecken är ganska oberoende av de fysiska egenskaperna hos något specifikt ämne.

För att jämföra denna skala med lufttermometern måste värdena (enligt beräkningsprincipen som anges ovan) på lufttermometerns grader vara kända. Nu kan ett uttryck, erhållet av Carnot från betraktandet av sin ideala ångmotor, göra det möjligt att beräkna dessa värden när det latenta värmet för en given volym och trycket på mättad ånga vid vilken temperatur som helst är experimentellt bestämd. Bestämningen av dessa element är det huvudsakliga syftet med Regnaults stora arbete, som redan nämnts, men för närvarande är hans undersökningar inte fullständiga. I den första delen, som ensam har publicerats ännu, har de latenta värmena med en given vikt fastställts och trycket på mättad ånga vid alla temperaturer mellan 0 ° och 230 ° (cent av lufttermometern); men det skulle vara nödvändigt förutom att känna till tätheten för mättad ånga vid olika temperaturer, för att vi ska kunna bestämma det latenta värmet hos en given volym vid vilken temperatur som helst. M. Regnault tillkännager sin avsikt att inrätta undersökningar för detta objekt; men tills resultaten har blivit kända har vi inget sätt att fylla i de uppgifter som är nödvändiga för det aktuella problemet, förutom genom att uppskatta tätheten för mättad ånga vid vilken temperatur som helst (motsvarande tryck känt av Regnaults redan publicerade undersökningar) enligt de ungefärliga lagarna av komprimerbarhet och expansion (lagarna i Mariotte och Gay-Lussac, eller Boyle och Dalton). Inom gränserna för naturlig temperatur i vanliga klimat hittas faktiskt tätheten av mättad ånga av Regnault (Études Hydrométriques i Annales de Chimie) för att noggrant verifiera dessa lagar; och vi har skäl att tro från experiment som gjorts av Gay-Lussac och andra, att så hög som temperaturen 100 ° det inte kan vara någon avsevärd avvikelse; men vår uppskattning av densiteten för mättad ånga, baserad på dessa lagar, kan vara mycket felaktig vid så höga temperaturer vid 230 °. Följaktligen kan en helt tillfredsställande beräkning av den föreslagna skalan inte göras förrän efter det att ytterligare experimentdata ska ha erhållits. men med de data som vi faktiskt har, kan vi göra en ungefärlig jämförelse av den nya skalan med den för lufttermometern, som åtminstone mellan 0 ° och 100 ° kommer att vara tillfredsställande tillfredsställande.

Arbetet med att utföra de nödvändiga beräkningarna för att utföra en jämförelse av den föreslagna skalan med den för lufttermometern, mellan gränserna 0 ° och 230 ° för den senare, har vänligen utfört av William Steele, nyligen av Glasgow College , nu av St. Peter's College, Cambridge. Hans resultat i tabellformer lades fram för samhället, med ett diagram, där jämförelsen mellan de två skalorna representeras grafiskt. I den första tabellen visas mängderna av mekanisk effekt på grund av nedstigningen av en värmeenhet genom de successiva graderna av lufttermometern. Den använda värmeenheten är den mängd som är nödvändig för att höja temperaturen på ett kilogram vatten från 0 ° till 1 ° av lufttermometern; och enheten för mekanisk effekt är en meter-kilogram; det vill säga ett kilo höjt en meter högt.

I den andra tabellen visas temperaturerna enligt den föreslagna skalan, som motsvarar de olika graderna av lufttermometern från 0 ° till 230 °. De godtyckliga punkterna som sammanfaller på de två skalorna är 0 ° och 100 °.

Om vi ​​lägger till de första hundra siffrorna som anges i den första tabellen, hittar vi 135,7 för mängden arbete på grund av en värmeenhet som faller ned från en kropp A vid 100 ° till B vid 0 °. Nu skulle 79 sådana värmeenheter, enligt Dr. Black (hans resultat mycket korrigerat av Regnault), smälta ett kilo is. Därför om värme som behövs för att smälta ett kilo is nu tas som enhet, och om ett meterpund tas som en enhet för mekanisk effekt, kommer mängden arbete som ska erhållas genom nedstigningen av en värmeenhet från 100 ° till 0 ° är 79x135,7, eller 10 700 nästan. Detta är samma sak som 35 100 fotpund, vilket är lite mer än arbetet med en enhästsmotor (33 000 fotpund) på en minut; och följaktligen, om vi hade en ångmotor som arbetar med perfekt ekonomi på en hästkraft, var pannan vid temperaturen 100 ° och kondensorn hölls vid 0 ° av en konstant tillförsel av is, snarare än ett kilo pund is skulle smälta på en minut.